Обзор литературы.

Хлебные зерновые культуры - зерна, перемалываемые в муку и применяемые для производства хлеба, выращивают на всех континентах нашей планеты.

Зерно – плоды злаковых культур, используемые для пищевых, кормовых и технических целей.

Зерновая масса как объект хранения обладает уникальными свойствами долговечности. Однако эта способность зерна проявляется только при условии, что свежеубранная зерновая масса будет своевременно и правильно подготовлена к хранению: очищена, просушена, рассортирована. Задержка с послеуборочной обработкой или проведение необходимых технологических операций не в полном объеме, с нарушением объемов обработки неизбежно связаны с потерями урожая.

Хорошие знания физических свойств зерновой массы — непременное условие творческого, нешаблонного подхода к выполнению основных технологических операций послеуборочной обработки зерна, включая активное вентилирование, очистку, сушку и хранение. К таким физическим свойствам относят: сыпучесть, самосортирование и скважистость.

Скважистость — это наличие в межзерновом пространстве зерновой массы воздуха. Расчет скважистости сводится к расчету объема межзерновых промежутков. Величина скважистости зависит от ряда факторов: формы и размера зерна, состояния его поверхности, влажности, от примесей, от характеристик самого хранилища зерна. Скважистость различна у разных культур и составляет примерно 34-68%. Например, для проса — 30%, для пшеницы и ржи — 35-40%, для овса, подсолнечника — до 60-75%. Скважистость существенно влияет на физические и физиологические процессы в зерновой массе. Она важна для активного вентилирования зерна, обеззараживания, перемещения тепла и водяных паров внутри зерновой массы. Воздух межзерновых пространств необходим для сохранения жизнеспособности зерна. От скважистости зависит эффективность использования емкостей для хранения зерна. Таким образом, она имеет технологическое значение. Скважистость зерна существенно влияет на величину натуры зерна — важнейшего показателя качества зерна. Этот показатель не является постоянной величиной. При хранении насыпь зерна постепенно уплотняется, и скважистость уменьшается. Снижение ее характерно для зерна с высокий влажностью. Уплотнение такого зерна при хранении затрудняет теплообменные процессы и может привести к порче зерна.[2]

Сыпучесть. Способность зерна и зерновой массы перемещаться по какой-либо поверхности, расположенной под некоторым углом к горизонту, называют сыпучестью. Зерновая масса обладает хорошей сыпучестью, что используют при перемещении зерна конвейерами, нориями и другими средствами, при загрузке зерна в бункера, силосы и выпуске из них самотеком. Сыпучесть зерновой массы определяет минимальный угол наклона бункеров и силосов на элеваторах, мукомольных, крупяных, комбикормовых заводах, ее учитывают при расчетах зернохранилищ на прочность и т.д.
Сыпучесть зерновой массы характеризуют углом естественного откоса, т.е. углом между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении зерновой массы на горизонтальную плоскость. На сыпучесть зерновой массы влияют многие факторы: гранулометрический состав и гранулометрическая характеристика (форма, размеры, характер и состояние поверхности зерен), влажность, количество примесей и их видовой состав, материал, форма и состояние поверхности самотечной трубы.
Наиболее сыпучи зерновые партии, состоящие из семян шарообразной формы с гладкой поверхностью (просо, горох, соя). При отклонении от этой формы сыпучесть зерна ухудшается. Зерна продолговатые, тонкие, с шероховатыми оболочками или цветковыми пленками обладают меньшей сыпучестью. Примеси, особенно легкие и мелкие или имеющие шероховатую поверхность, снижают сыпучесть зерновой массы. Увеличение влажности зерновой массы приводит к снижению сыпучести и увеличению угла естественного откоса. Сыпучесть зерновой массы снижается при хранении вследствие уплотнения и служит косвенным показателем состояния хранящегося зерна

Термоустойчивость - способность зерна к сохранению в процессе сушки семенных, продовольственных и других качеств.

Например, при определенных тепловых режимах белки свертываются (денатурируются), что приводит к потери их способности к набуханию. Как следствие резко ухудшаются технологические свойства зерна при помоле, приготовлении теста, резко снижается способность семян к прорастанию. Для пшеницы это характерно при температуре выше 50°С.

При температуре выше 60°С заметно ухудшается качество крахмала. Происходит его частичный распад с образованием декстринов, что приводит к понижению качества муки и снижению всхожести семян.

Жиры более устойчивы к нагреву, но при температуре выше 70°С и они подвергаются частичному разложению.

Теплопроводность - способность тел проводить тепло. Характеризуется коэффициентом теплопроводности.

Температуропроводность связана со скоростью изменения температуры в зерновой массе и характеризуется коэффициентом температуропроводности (потенциалопроводности).

Зерновая масса имеет низкую теплопроводность и температуропроводность. Это обусловлено ее органическим составом и наличием воздуха в межзерновых пространствах. Большая теплоинерционность зерновой массы, медленные естественное охлаждение и прогревание зерновой массы имеют как положительное, так и отрицательное значение.

С теплофизическими свойствами зерновой массы тесно связано явление термовлагопроводности - направленное перемещение влаги в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры. Влага из зоны с повышенной температурой вместе с потоком тепла перемещается в менее нагретые участки, где и конденсируется. Это наблюдается, например, при осыпании теплой зерновой массы на асфальтированный или бетонный пол.

Теплоемкость определяется количеством тепла, необходимого для повышения температуры 1 кг зерна на 1°С.

При повышении влажности теплоемкость материала увеличивается, поскольку теплоемкость воды почти втрое превышает теплоемкость сухого вещества зерна, и для нагревания той же зерновой массы требуется значительно больший расход энергии.

Дата добавления: 2015-08-20